WO1989001609A1 - Ultrasonic flow measurement installation - Google Patents

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WO1989001609A1
WO1989001609A1 PCT/EP1988/000715 EP8800715W WO8901609A1 WO 1989001609 A1 WO1989001609 A1 WO 1989001609A1 EP 8800715 W EP8800715 W EP 8800715W WO 8901609 A1 WO8901609 A1 WO 8901609A1
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ultrasonic
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transducers
ultrasound
wall
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Peter Tschirner
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/662—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters

Definitions

  • the invention relates to an ultrasonic flow measuring device according to the transit time method with a measuring tube through which a medium flows, with two ultrasonic transducers arranged in the direction of flow of the medium, designed as a combined transmitting and receiving transducer, and at least one reflector reflecting the ultrasound between the ultrasonic transducers.
  • Such an ultrasonic flow measuring device is known, for example, from DE-Al-35 39 948.
  • a medium flows through the measuring tube, which has an essentially rectangular inner cross section.
  • Two ultrasonic transducers are arranged offset on two opposite parallel measuring tube walls in the flow direction.
  • Two combined transmit and receive transducers which are designed as interdigital transducers according to DE-Al 3020 282, serve as ultrasonic transducers.
  • Interdigital transducers have an emission or reception direction that is at an angle to the surface. The one from a first
  • Ultrasound transducers emitted are sent to a first reflector, which is arranged on the measuring tube wall opposite the first ultrasound transducer in the flow direction and offset to the first ultrasound transducer. From there, the ultrasound is reflected to a second reflector, which is arranged offset on the measuring tube wall opposite the first reflector and to the first reflector in the direction of flow. The second reflector directs the ultrasound to the second ultrasound transducer.
  • the flow rate of the medium flowing in the measuring tube is in principle determined by taking the differences in the running times L measures ultrasonic waves in and opposite to the direction of flow. The difference in the running times di ent as a measure of the flow rate in the measuring tube.
  • two ultrasound transducers are arranged on opposite measuring tube walls of the measuring tube through which a medium flows, offset in the flow direction 5 at an angle to the measuring tube wall and in the direction of one another.
  • Both ultrasonic transducers are designed as combined transmit and receive transducers with a transmit and receive direction perpendicular to the surface.
  • the ultrasound transducers are alternately used as transmitter transducers or. Q operated as a receive converter.
  • ultrasonic waves are sent in and against the direction of flow and without the interposition of reflectors directly to the opposite ultrasonic transducer.
  • the resulting transit time difference serves as a measure of the flow rate of the 5 medium flowing in the measuring tube.
  • the disadvantage of this known embodiment is that the ultrasonic transducers have to be arranged obliquely to the surface of the measuring tube and thus to the direction of flow. There are 0 flow resistances at the installation site of the ultrasonic transducers either because the ultrasonic transducers protrude into the measuring tube and thus into the flow or because they are set back to the measuring tube wall and thus form niches. In both cases there are changes in flow which lead to deposits on the ultrasonic transducers 1 can. In addition, depending on the speed of the flowing medium, turbulence can occur which falsifies the measurement signal.
  • i st object of the invention is to connect a measuring tube in such a way that one can disproportionateen comparable to the use of expensive interdigital transducers, wherein a mounting of the ultrasonic transducer in the measuring tube wall without niche formation should be possible.
  • Ultrasonic transducers have a transmitting and receiving direction perpendicular to their surface, that both ultrasonic transducers are arranged on a measuring tube wall of the measuring tube that is straight in the flow direction, that the transmitting and receiving direction
  • the ultrasonic transducer 15 of the ultrasonic transducer is perpendicular to the direction of flow that the measuring tube wall has a slope in each area directly opposite the ultrasonic transducers, so that the ultrasound emitted by each ultrasonic transducer in each case via this slope onto the area of the measuring tube wall between the
  • the ultrasound is transmitted and received by triple reflection perpendicular to the direction of flow and thus to the measuring tube wall.
  • the inexpensive ultrasonic transducers which transmit and receive perpendicular to the surface can thus advantageously be used, and installation parallel to the measuring tube wall is possible.
  • the ultrasonic transducers are attached to one side of the measuring tube so that the evaluation electronics can be placed on this side and the connecting lines remain short.
  • the invention enables the installation of the ultrasonic transducers in a form-fitting manner with respect to the inner wall of the measuring tube, or poor transmission of the ultrasound through the measuring tube wall.
  • the flow profile in the measuring tube is not changed and there is no falsification of the measured values.
  • niche formation and thus deposits are excluded.
  • the medium flowing through the measuring tube can be guided in a streamlined manner.
  • each ultrasound transducer is placed on the outside of a measuring tube wall so that the ultrasound is transmitted or received through the measuring tube wall and that the wall thickness d 2 of the measuring tube in the area of the ultrasound transducers is selected such that the ultrasound permeability is in accordance with the
  • the ultrasound transducers are each provided with a stainless steel base, that in the measuring tube wall a flange is provided for each ultrasound transducer, into which the ultrasound transducer can be screwed in a form-fitting manner to the inner wall of the measuring tube.
  • FIG. 1 shows an ultrasonic measuring tube in longitudinal section, in which the
  • FIG. 2 shows an ultrasonic measuring tube in longitudinal section, in one of which
  • a flange is provided per ultrasonic transducer.
  • the ultrasonic transducers are arranged on a first measuring tube wall 1 a of measuring tube 1 with an essentially rectangular inner cross section offset in the direction of flow.
  • the area of the second measuring tube wall 1b of the measuring tube 1 directly opposite the ultrasonic transducers 2, 3 is designed as a slope 4, 6, respectively. Outside these areas, the measuring tube walls la, lb run parallel to one another.
  • the ultrasound transducers 2, 3 are designed as combined transmit and receive transducers which have a transmit and receive direction perpendicular to their surface.
  • the ultrasonic transducers 2, 3 are controlled via a control circuit in such a way that an alternating transmission and reception mode is established.
  • a first ultrasonic transducer 2, 3 sends ultrasound perpendicular to the flow direction onto a first slope 4 or 6 of the second measuring tube wall 1b. From there, the ultrasound is reflected over a region 5 of the first measuring tube wall 1 a between the ultrasound transducers 2, 3 onto a second slope 4 or 6 of the second measuring tube wall 1 b, which transmits the ultrasound to the ultrasound transducer 2, 3, which is connected as a receiver , reflected. Due to the alternating transmission and reception operation of the ultrasound transducers 2, 3, the ultrasound emitted by the ultrasound transmitters is transmitted alternately in and against the flow direction v.
  • the resulting transit time differences of the ultrasound can be evaluated after the so-called transit time difference measurement with the fractional difference measurement or as a direct transit time measurement with the Si ⁇ g-around method.
  • the frequency of the ultrasound transducers, which transmit in and against the direction of flow is set such that the number of ultrasound wavelengths along the measurement path is constant. Both methods are described in detail in DE-Al-28 28 937. l ⁇
  • 20 housing wall can be selected in order to obtain a good ultrasonic permeability.
  • connection stub 8 is designed on the side s ⁇ facing the measuring tube in such a way that a flow which is as aerodynamic as possible is made possible from a rectangular tube cross section to a round tube cross section or vice versa.
  • the measuring tube is connected at both ends to a connecting flange 9.
  • the area marked with y is also designed so that a transition from a rectangular
  • the measuring tube can be flanged to a pipe system which carries the medium to be measured.

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Description

λ
Ultraschall-Durchflußmeßeinric ung
Die Erfindung betrifft eine Ultraschall-Durchflußmeßeinrichtung nach dem Laufzeitverfahren mit einem von einem Medium durchströmten Meßrohr mit zwei in Strömungsrichtung des Mediums versetzt angeordneten, als kombinierte Sende- und Empfangswand- 1er ausgeführten Ultraschallwandlern und mindestens einem den Ultraschall zwischen den Ultraschallwandlern reflektieren¬ den Reflektor.
Eine derartige Ultraschall-Durchflußmeßeinrichtung ist bei- spielsweise aus der DE-Al-35 39 948 bekannt. Bei der bekannten Anordnung durchströmt ein Medium das Meßrohr, das einen im wesentlichen rechteckförmigen Innenquerschnitt aufweist. Zwei Ultraschallwandler sind an zwei gegenüberliegenden parallelen Meßrohrwänden in Strömungsrichtung versetzt angeordnet. Als Ultraschallwandler dienen dazu zwei kombinierte Sende- und Empfangswandler, die als Interdigitalwandler gemäß der DE-Al 3020 282 ausgeführt sind.
Interdigitalwandler weisen eine schräg zur Oberfläche liegende Abstrahl- bzw. Empfangsrichtung auf. Der von einem ersten
Ultraschallwandler ausgesandte Ultraschall wird zu einem ersten Reflektor, der auf der dem ersten Ultraschallwandler gegenüberliegenden Meßrohrwand in Strömungsrichtung und zum ersten Ultraschallwandler versetzt angeordnet ist, gesendet. Von dort wird der Ultraschall zu einem zweiten Reflektor reflektiert, der auf der dem ersten Reflektor gegenüber¬ liegenden Meßrohrwand und zum ersten Reflektor in Strδmungs- richtung versetzt angeordnet ist. Der zweite Reflektor lenkt den Ultraschall zum zweiten Ultraschallwandler. Die Durchflußge- schwindigkeit des im Meßrohr strömenden Mediums wird im Prinzip dadurch ermittelt, daß man die Unterschiede der Laufzeiten L vαn Ultraschallwellen in und entgegengesetzt zur Strö ungsrich- tuπg mißt. Die Differenz der Laufzeiten di ent dabei als Maß für di e Durchf lußgeschwindigkeit im Meßrohr .
5 Nachteil der bekannten Anordnung ist , daß I nterdigitalwandler aufwendig in der Herstellung und damit teuer sind. Ein weiterer Nachteil besteht d arin , daß die Innenrohrwände des Meßrohres im Bereich der Reflektoren mi t einem ultraschallreflektierenden Material bzw . außerhalb dieses Bereiches mit einem ultraschall- α absorbierenden Material ausgekleidet sind.
Gemäß einer Ausführungsform nach der DE-Al-28 28 937 sind zwei Ultraschallwandler an gegenüberliegenden Meßrohrwänden des von einem Medium durchströmten Meßrohres in Strömungsrichtung 5 versetzt schräg zur Meßrohrwand und in Richtung zueinander an¬ geordnet . Dabei sind beide Ultraschallwandler als kombinierte Sende- und Empfangswandler ausgeführt mit einer senkrecht zur Oberfläche liegenden Sende- un d Empfangsrichtung. Die Ultra¬ schallwandler werden alternierend jeweils als Sendewandler bzw . Q als Empfangswandler betrieben . Dabei werden Ultraschallwellen in und entgegen der StrÖmungsrichtung und ohne Zwischenschaltung von Reflektoren direkt zu dem jeweils gegenüberliegenden Ultra¬ schallwandler gesendet . Der sich dabei einstellende Laufzeit¬ unterschied dient als Maß für die Durchflußgeschwindigkeit des 5 im- Meßrohr strömenden Mediums.
Nachteil dieser bekannten Ausführungsform ist , daß die Ultra¬ schallwandler schräg zur Oberfläche des Meßrohres und damit zur Strömungsrichtung angeordnet werden müssen. Dabei entstehen 0 Strömungswiderstände am Einbauort der Ultraschallwandler entweder dadurch , daß die Ultraschallwandler in das Meßrohr und damit in die Strömung hineinragen oder dadurch , daß sie zur Meßrohrwand zurückversetzt angeordnet sind und damit Nischen bilden . In beiden Fällen kommt es z u Strδmungsverän- 5 derungen die zu Ablagerungen an den Ultraschallwandlern führen 1 können . Zusätzlich können i n Abhängigkeit von der Geschwindig¬ keit des strömenden Mediums Turbulenzen entstehen , die das Me߬ signal verfälschen .
f ' _-*> 5 Aufgabe der Erfindung i st es , ein Meßrohr derart auszuführen , daß man auf den Einsatz von teuren Interdigitalwandlern ver- ziehten kann, wobei ein Einbau der Ultraschallwandler in die Meßrohrwand ohne Nischenbildung möglich sein soll.
10 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Ultraschallwandler eine senkrecht zu ihrer Oberfläche liegende Sende- und Empfangsrichtung haben, daß beide Ultraschallwand¬ ler an einer in Strδmungsrichtung geraden Meßrohrwand des Meßrohres angeordnet sind, daß die Sende- und Empfangsrichtung
15 der Ultraschallwandler senkrecht zur Strömungsrichtung steht, daß die Meßrohrwand in jedem den Ultraschallwandlern direkt gegenüberliegenden Bereich eine Schräge aufweist, so daß der von jedem Ultraschallwandler ausgesandte Ultraschall jeweils über diese Schräge auf den Bereich der Meßrohrwand zwischen den
20 beiden Ultraschallwandlern und von dort über die weitere Schräge auf den weiteren Ultraschallwandler reflektiert wird.
Durch die Erfindung wird der Ultraschall durch Dreifachreflexion senkrecht zur Strömungsrichtung und damit zur Meßrohrwand ge- 25 sendet und empfangen. Damit können vorteilhafterweise die preisgünstigen, senkrecht zur Oberfläche sendenden und empfangenden Ultraschallwandler eingesetzt werden und es ist ein Einbau planparallel zur Meßrohrwand möglich.
30 Die Ultraschallwandler sind an einer Seite des Meßrohres angebracht, so daß die Auswerteelektronik auf dieser Seite aufgesetzt werden kann und die Verbindungsleitungen kurz bleiben.
s35 Die Erfindung ermöglicht den Einbau der Ultraschallwandler formschlüssig zur Innenwand des Meßrohres, bzw. eine verlust- arme Übertragung des Ultraschalles durch die Meßrohrwand.
Dadurch wird das Strömungsprofil im Meßrohr nicht verändert und es kommt dadurch zu keiner Meßwertverfälschung. Außerdem werden eine Nischenbildung und damit Ablagerungen ausgeschlossen. DTamit ist das Meßrohr zum Einsatz in der Lebensmittelindustrie geeignet, wo es wegen der Gefahr von Keimbildung besonders auf die Vermeidung von Ablagerungen ankommt. Durch die Ausgestal¬ tung der Meßrohrwand wird der Ultraschall verlustarm geführt; es kann auf gesonderte Reflektoren verzichtet werden, und eine einstückige Ausführung ist möglich, wodurch der Herstellungs¬ aufwand wesentlich verringert wird. Außerdem kann das das Meßrohr durchströmende Medium strömungsgünstig geführt werden.
Vorteilhafterweise ist die Wandstärke d^ des Meßrohres in den reflektierenden Bereichen so gewählt, daß die Ultraschall- Reflexion gemäß der Formel d, = (2n-l) ^/4 mit n = 1,2,3..., = Schallwellenlänge in der Gehäusewand, maximal ist. Da¬ durch wird eine möglichst verlustarme Ultraschallführung ge¬ währleistet.
Es ist vorteilhaft, wenn jeder Ultraschallwandler auf die Außen¬ seite einer Meßrohrwand aufgesetzt ist, so daß der Ultraschall durch die Meßrohrwand gesendet oder empfangen wird und daß die Wandstärke d2 des Meßrohres im Bereich der Ultraschallwandler so gewählt ist, daß die Ultraschall-Durchlässigkeit gemäß der
Formel d2 = n• A, /2 mit n = 1,2,3...., = Schallwellenlänge in der Gehäusewand, maximal ist. Hierdurch wird eine verlustarme Ultraschallein- und -auskopplung durch die Meßrohrwand ermöglicht.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß die Ultra¬ schallwandler jeweils mit einem Edelstahlboden versehen sind, daß in der Meßrohrwand ein Flansch je Ultraschallwandler vorgesehen ist, in den der Ultraschallwandler jeweils formschlüssig zur Innenwand des Meßrohres einschraubbar ist. Damit sind die Ultraschallwandler leicht auswechselbar und durch den Edelstahlboden gegen chemisch aggressive Medien resistent. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der FIG 1 und 2 beschrieben. Dabei zeigen:
FIG 1 ein Ultraschallmeßrohr im Längsschnitt, bei dem die
Ultraschallwandler auf einer Meßrohrwand angeordnet sind und FIG 2 ein Ultraschallmeßrohr im Längsschnitt, in dessen einer
Meßrohrwand ein Flansch je Ultraschallwandler vorgesehen ist.
Gemäß den FIG 1 und 2 sind die Ultraschallwandler an einer ersten Meßrohrwand la des Meßrohres 1 mit im wesentlichen rechteckförmigen Innenquerschnitt in Strömungsrichtung versetzt angeordnet. Der den Ultraschallwandlern 2, 3 direkt gegenüber- liegende Bereich der zweiten Meßrohrwand lb des Meßrohres 1 ist jeweils als Schräge 4, 6 ausgeführt. Außerhalb dieser Bereiche verlaufen die Meßrohrwände la,lb parallel zueinander. Die Ultra¬ schallwandler 2, 3 sind als kombinierte Sende- und Empfangswand¬ ler ausgeführt, die eine senkrecht zu ihrer Oberfläche liegende Sende- und Empfangsrichtung haben. Über eine Ansteuerschaltung werden die Ultraschallwandler 2, 3 so angesteuert, daß sich ein alternierender Sende- und Empfangsbetrieb einstellt. Bei entsprechender Ansteuerung sendet ein erster Ultraschallwandler 2, 3 Ultraschall senkrecht zur Strδmungsrichtung auf eine erste Schräge 4 bzw. 6 der zweiten Meßrohrwand lb. Von dort wird der Ultraschall über einen Bereich 5 der ersten Meßrohrwand la zwischen den Ultraschallwandlern 2, 3 auf eine zweite Schräge 4 bzw. 6 der zweiten Meßrohrwand lb reflektiert, die den Ultra¬ schall zu dem Ultraschallwandler 2, 3, der als Empfänger geschaltet ist, reflektiert. Bedingt durch den alternierenden Sende- und Empfangsbetrieb der Ultraschallwandler 2, 3 wird der von den Ultraschallsendern ausgesandte Ultraschall alter¬ nierend in und entgegen der Strömungsrichtung v gesendet. Die daraus resultierenden Laufzeitunterschiede des Ultraschalles können nach der sogenannten Laufzeitdifferenzmessung mit der Ffraseπdifferenzmessung oder als direkte Laufzeitmessung mit dem Siπg-around-Verfahren ausgewertet werden. Bei der Laufzeitmes¬ sung wird die Frequenz der Ultraschallwandler, die in und ent¬ gegen der Strömungsrichtung senden, jeweils so eingestellt, daß die Anzahl der Ultraschall-Wellenlängen entlang der Me߬ strecke konstant ist. Beide Verfahren werden ausführlich in der DE-Al-28 28 937 beschrieben. lα
Um eine möglichst gute Reflexion der Ultraschallwellen an der Innenwand des Meßrohres 1 zu erhalten, ist die Wandstärke ^ des Meßrohres 1 mindestens im Bereich der Reflexion gemäß der Formel d^ = (2n-l) *• /4 mit n = 1,2,3.., X = Schallwellen- 15 länge in der Gehäusewand, zu wählen.
Dabei sollte gemäß FIG 1 die Wandstärke d2 des Meßrohres im Bereich der Ultraschallwandler 2, 3 gemäß der Formel d2 = n « X /2 mit n = l, 2, 3 , = Schallwellenlänge in der
20 Gehäusewand, gewählt werden, um damit eine gute Ultraschall- Durchlässigkeit zu erhalten.
Zum Anschluß des Meßrohres 1 an ein bestehendes Rohrleitungs¬ system, welches das strömende Medium führt, kann gemäß der 25 FIG 1 je ein Anschlußstutzen 8 vorgesehen sein. Dieser An¬ schlußstutzen 8 ist an der dem Meßrohr zugewandten Seite sα ausgeführt, daß ein möglichst strömungsgünstiger Übergang von einem rechteckförmigen Rohrquerschnitt auf einen runden Rohrquerschnitt bzw. umgekehrt ermöglicht wird.
3G
Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß FIG 2 ist das Meßrohr an beiden Stirnseiten mit j e einem Anschlußflansch 9 ver¬ bunden . Der mit y gekennzeichnete Bereich ist ebenfalls so ausgeführt , daß ein Übergang von einem rechteckförmigen
35 Rohrquerschnitt zu einem runden Rohrquerschnitt ermöglicht wird . 1 Mittels des Anschlußflansches 9 kann das Meßrohr an ein Rohr¬ system, welches das zu messende Medium führt, angeflanscht werden.
Λ 5 6 Patentansprüche 2 FIG
10
15
20
25
30
~ 35

Claims

Patentansprüche
1« Ultraschall-Durchflußmeßeinrichtung nach dem Laufzeitver¬ fahren mit einem von einem Medium durchströmten Meßrohr (1) mit zwei in Strömungsrichtung des Mediums versetzt angeordneten, als kombinierte Sende- und Empfangswandler ausgeführten Ultraschall¬ wandlern (2,3) und mindestens einem den Ultraschall zwischen den Ultraschallwandlern (2,3) reflektierenden Reflektor, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ultraschallwandler (2,3) eine senkrecht zu ihrer Oberfläche liegende Sende- und Empfangsrichtung haben, daß beide Ultra¬ schallwandler (2,3) an einer in Strömungsrichtung (v) geraden Meßrohrwand (la) des Meßrohres (1) angeordnet sind, daß die Sende- und Empfangsrichtung der Ultraschallwandler (2,3) senkrecht zur Strδmungsrichtung (v) steht, daß die Meßrohrwand (lb) in jedem den Ultraschallwandlern (2,3) direkt gegenüber¬ liegenden Bereich eine Schräge (4,6) aufweist, so daß der von jedem Ultraschallwandler (2,3) ausgesandte Ultraschall jeweils über diese Schräge (4,6) auf den Bereich (5) der Meßrohrwand (la) zwischen den beiden Ultraschallwandlern (2,3) und von dort über die weitere Schräge (4,6) auf den weiteren Ultraschall¬ wandler (2,3) reflektiert wird.
2. Ultraschall-Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 1, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Wandstärke (d, ) des Meßrohres (1) in den reflektierenden Bereichen (4,5,6) so gewählt ist, daß die Ultraschall-Reflexion gemäß der Formel ^ = (2n-l) ^74 mit n = 1,2,3...,^.= Schallwellenlänge in der Geh usewaπd, maximal ist.
3. Ultraschall-Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jeder Ultraschallwandler (2,3) auf die Außenseite der Meßrohr- waπd (la) aufgesetzt ist, so daß der Ultraschall durch die Meßrohrwand (la) gesendet oder empfangen wird und daß die Wand- 1. stärke (d2) des Meßrohres (1) im Bereich der Ultraschall¬ wandler (2,3) so gewählt ist, daß die Ultraschall-Durchlässig¬ keit gemäß der Formel d2 = _.» X/2 mit n = 1,2,3..., λ, = Schall¬ wellenlänge in der Gehäusewand," maximal ist.
4. Ultraschall-Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ultra¬ schallwandler (2,3) jeweils mit einem Edelstahlboden versehen sind und daß in der Meßrohrwand (la) ein Flansch (7) je Ultra- schallwandler (2,3) vorgesehen ist, in den der Ultraschall¬ wandler (2,3) jeweils formschlüssig zur Innenwand des Meßrohres (1) einschraubbar ist.
5. Ultraschall-Durchflußmeßeinrichtung nach einem der Ansprü- ehe 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Meßrohr (1) einen im wesentlichen rechteckförmigen Innen¬ querschnitt aufweist.
6. Ultraschall-Durchflußmeßeinrichtung nach einem der An- sprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Meßrohr (1) aus einem gegen chemisch aggressive Medien resistenten Material hergestellt ist.
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FI900511A FI900511A0 (fi) 1987-08-10 1990-02-01 Ultraljud-vattenfoeringsmaetanordning.
DK031490A DK172321B1 (da) 1987-08-10 1990-02-07 Ultralyds-gennemstrømningsmåleindretning
NO900638A NO900638D0 (no) 1987-08-10 1990-02-09 Ultralydstroemningsmaaleinnretning.

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DE3726584 1987-08-10

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4336368A1 (de) * 1993-10-25 1995-04-27 Siemens Ag Vorrichtung zur Durchflußmessung

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3911408C2 (de) * 1989-04-07 1998-01-29 Siemens Ag Meßrohr für Ultraschall-Durchflußmessungen
US5257538A (en) * 1989-04-12 1993-11-02 Siemens Aktiengesellschaft Gas consumption measuring device
EP0392294A1 (de) * 1989-04-13 1990-10-17 Siemens Aktiengesellschaft Durchflussmesseinrichtung für flüssige Medien nach dem Ultraschall-Laufzeitprizip
DE58907586D1 (de) * 1989-12-04 1994-06-01 Siemens Ag Gasverbrauchsmesseinrichtung.
DE3941546A1 (de) * 1989-12-15 1991-06-20 Siemens Ag Ultraschall-gas-/fluessigkeits-durchflussmesser
EP0440867A1 (de) * 1990-02-09 1991-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Ultraschall-Durchflussmessrohr
DE4336370C1 (de) * 1993-10-25 1995-02-02 Siemens Ag Vorrichtung zur Durchflußmessung
DE4437588A1 (de) * 1994-10-20 1996-04-25 Siemens Ag Ultraschall-Durchflußmeßgerät
DE19533814C2 (de) * 1995-09-13 1999-11-18 Iwk Regler Kompensatoren Vorrichtung zur Ultraschall-Durchflußmessung
WO1997011337A1 (en) * 1995-09-21 1997-03-27 Iskraemeco, Merjenje In Upravljanje Energije, D.D. Cell for ultrasonically measuring the rate of fluid flow
US6026693A (en) * 1997-06-04 2000-02-22 Baumoel; Douglas S. Pipe spool section having square or rectangular cross-section for clamp on transducer and method for flow measurement
US5837906A (en) * 1997-06-09 1998-11-17 Ludwig Kipp Apparatus and method for measuring the real-time volumetric flow rate of grain in a field harvester using acoustical transducers
US6009761A (en) * 1997-09-03 2000-01-04 Dresser Industries, Inc. Multiproduct fuel dispenser using ultrasonic metering
US6158289A (en) * 1997-10-21 2000-12-12 Dresser Industries, Inc. Multiple orifice ultrasonic meter for measuring flow of specific grades of fuel
US6098466A (en) * 1998-06-09 2000-08-08 Transonic Systems, Inc. Ultrasonic flow sensor incorporating full flow illumination
DE10249542A1 (de) * 2002-10-23 2004-05-06 Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Volumen- und/oder Massenstroms eines Mediums
US6854339B2 (en) * 2002-12-30 2005-02-15 Pti Technologies, Inc. Single-body dual-chip orthogonal sensing transit-time flow device using a parabolic reflecting surface
US6901812B2 (en) * 2002-12-30 2005-06-07 Pti Technologies, Inc. Single-body dual-chip Orthogonal sensing transit-time flow device
US20040129088A1 (en) * 2002-12-30 2004-07-08 D.C. Tigwell & Associates Single-body dual-chip orthogonal sensing transit-time flow device using a parabolic reflecting surface
US7044001B2 (en) * 2004-03-26 2006-05-16 Endress + Hauser Flowtec Ag Sonic- or ultrasonic flowmeter
DE102004060118A1 (de) * 2004-12-13 2006-06-14 Endress + Hauser Flowtec Ag Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Volumen- und/oder Massendurchflusses
WO2006134199A1 (en) * 2005-06-16 2006-12-21 Justiflow Oy Ultrasound flowmeter arrangement for determining speed of sound
HUP0700785A2 (en) * 2007-12-05 2009-06-29 Thormed Kft Method and apparatus for determining the flow parameters of a streaming medium
DE102011016109B4 (de) * 2011-04-05 2012-12-06 Hydrometer Gmbh Reflektoranordnung für einen Ultraschall-Durchflussmesser
DE102012013774A1 (de) * 2012-07-11 2014-01-16 Wilo Se Kreiselpumpe mit Durchflussmesser
CN104583731B (zh) 2012-08-22 2018-07-17 阿帕特米托尔斯有限公司 紧凑的超声波流量计
DE102013105922A1 (de) 2013-06-07 2014-12-11 Endress + Hauser Flowtec Ag Ultraschall-Durchflussmessgerät
DE102014118187A1 (de) 2014-12-09 2016-06-09 Endress + Hauser Flowtec Ag Ultraschall-Durchflussmessgerät
CN104713665A (zh) * 2015-03-19 2015-06-17 沈阳市航宇星仪表有限责任公司 玻璃陶瓷超声波反射装置
DK3130407T3 (da) * 2015-08-10 2021-02-01 Apator Miitors Aps Fremgangsmåde til binding af en piezoelektrisk ultralydstransducer
US10365138B1 (en) * 2016-05-06 2019-07-30 Big Elk Energy Systems, LLC In-line ultrasonic attenuation end treatment for use with an ultrasonic gas flow meter
US10655990B1 (en) 2016-05-06 2020-05-19 Big Elk Energy Systems, LLC In-line ultrasonic attenuation end treatment for use with an ultrasonic gas flow meter
EP3246668B1 (de) * 2016-05-19 2018-07-25 SICK Engineering GmbH Messvorrichtung und verfahren zum bestimmen der strömungsgeschwindigkeit eines in einer leitung strömenden fluids
EP3333552B1 (de) * 2016-12-07 2019-02-13 SICK Engineering GmbH Ultraschall-durchflussmessvorrichtung und ihr herstellungsverfahren
DE102017110308A1 (de) * 2017-05-12 2018-11-15 Krohne Ag Ultraschalldurchflussmessgerät
DE102017006494A1 (de) * 2017-07-08 2019-01-10 Diehl Metering Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Fluidzählers
DE102017115431A1 (de) * 2017-07-10 2019-01-10 Bürkert SAS Messeinrichtung für Fluide sowie fluidische Anlage mit einer Messeinrichtung
EP3855134B1 (de) * 2020-01-21 2021-10-20 SICK Engineering GmbH Vorrichtung zur messung der flussgeschwindigkeit eines fluids
WO2023139116A1 (en) * 2022-01-19 2023-07-27 Huba Control Ag Flow meter

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3964308A (en) * 1973-09-04 1976-06-22 Scarpa Laboratories, Inc. Ultrasonic flowmeter
US4103551A (en) * 1977-01-31 1978-08-01 Panametrics, Inc. Ultrasonic measuring system for differing flow conditions
EP0040837A1 (de) * 1980-05-28 1981-12-02 Siemens Aktiengesellschaft Durchfluss-Strömungsmesser mit Ultraschall
US4555951A (en) * 1984-08-23 1985-12-03 General Motors Corporation Reflective acoustic fluid flow meter
FR2568013A1 (fr) * 1984-07-23 1986-01-24 Westinghouse Electric Corp Instrument de mesure de la vitesse d'ecoulement de fluides
EP0223123A1 (de) * 1985-11-11 1987-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Ultraschall-Durchflussmesseinrichtung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3906791A (en) * 1973-10-01 1975-09-23 Panametrics Area averaging ultrasonic flowmeters

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3964308A (en) * 1973-09-04 1976-06-22 Scarpa Laboratories, Inc. Ultrasonic flowmeter
US4103551A (en) * 1977-01-31 1978-08-01 Panametrics, Inc. Ultrasonic measuring system for differing flow conditions
EP0040837A1 (de) * 1980-05-28 1981-12-02 Siemens Aktiengesellschaft Durchfluss-Strömungsmesser mit Ultraschall
FR2568013A1 (fr) * 1984-07-23 1986-01-24 Westinghouse Electric Corp Instrument de mesure de la vitesse d'ecoulement de fluides
US4555951A (en) * 1984-08-23 1985-12-03 General Motors Corporation Reflective acoustic fluid flow meter
EP0223123A1 (de) * 1985-11-11 1987-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Ultraschall-Durchflussmesseinrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4336368A1 (de) * 1993-10-25 1995-04-27 Siemens Ag Vorrichtung zur Durchflußmessung

Also Published As

Publication number Publication date
DE3861998D1 (de) 1991-04-18
DK31490A (da) 1990-02-07
GR3001867T3 (en) 1992-11-23
DK172321B1 (da) 1998-03-16
DK31490D0 (da) 1990-02-07
EP0303255B1 (de) 1991-03-13
EP0303255A1 (de) 1989-02-15
ATE61663T1 (de) 1991-03-15
FI900511A0 (fi) 1990-02-01
ES2020593B3 (es) 1991-08-16
US5090252A (en) 1992-02-25

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